Opis projektu
Zrównoważona produkcja chemikaliów wykorzystująca CO2 i energię elektryczną pochodzącą z odnawialnych źródeł
Elektrochemiczna redukcja CO2 to proces, który umożliwia przekształcenie odpadów w postaci CO2 w paliwa lub substancje chemiczne wykorzystywane w przemyśle chemicznym. Metoda ta cieszy się rosnącym zainteresowaniem jako rozwiązanie dla dwóch istotnych kwestii – zmiany klimatu i bezpieczeństwa energetycznego. Opracowanie praktycznych i opłacalnych systemów do elektrolizy CO2 wymaga jednak zaawansowanej technologii. Zajmie się tym zespół finansowanego ze środków UE projektu SELECTCO2 wykorzystując w tym celu modelowanie od poziomu kwantowego aż do kompletnego urządzenia, co pozwoli badaczom ocenić wpływ mikroskopijnych zmian na makroskopowe efekty. Naukowcy pracują teraz nad nowymi katalizatorami, warstwami dyfuzji gazów i błonami, które zostaną wykorzystane do produkcji CO, etanolu i etylenu. Wysoka selektywność, wydajność i trwałość ich produktów przyniosą duże możliwości rynkowe.
Cel
This proposal will develop enhanced electrolysis devices enabling CO2 to be converted into high value chemicals. Specifically this project will improve selectivity, efficiency and durability of electrochemical CO2 conversion into either carbon monoxide, ethanol or ethylene. The immediate focus will be on the highly economically attractive chemicals industry, with the long term goal of using this as a stepping stone towards the fuels industry.
New catalysts, gas diffusion layers, and membranes will all be developed to improve performance in commercially scalable type devices. Single site catalyst will be used to create high selectivity towards carbon monoxide production, whereas a dual catalyst approach will be used to produce ethanol. Variations in morphology and surface structuring will be the key to eliminating side reaction in ethylene production
The greatest novelty of this project will be to use modifications in the reaction environment to effect reaction selectivity. The hydrophobicity and pore size will be varied in the gas diffusion layer and anion exchange membranes and ionomers will be developed to improve performance. The entire device will be comprehensively modeled from the quantum regime all the way to the complete device to relate macroscopic changes with catalytic improvements. Developments in both improved catalysts as well as optimization of reaction environment will allow for high CO2 conversion selectivity, (CO 90%, ethanol 80%, ethylene 90%) at high energy efficiencies (> 40%) and at high rates (> 200 mA/cm2).
A life cycle analysis will focus on electrical power and CO2 inputs as well as the specific products to discover the most effective market opportunities for this technology moving forward. In addition social acceptance issues will be investigated to ensure this technology is developed in a manner that optimizes this aspect as well.
Dziedzina nauki
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryinorganic compounds
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistryalcohols
- natural scienceschemical sciencescatalysis
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistryaliphatic compounds
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuels
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-LC-SC3-2019-RES-TwoStages
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
2800 Kongens Lyngby
Dania